conception parasismique des batiments (structures) - Le Plan Séisme

3.2.2.2. TorsionIl peut arriver que les forces résultant de l’action sismique sur un élément ou sur lastructure dans son ensemble provoquent la torsion de cet élément ou de la structureautour d’un axe. C’est un mode de déformation auquel les matériaux de constructionrésistent mal. Il est rarement généré par un mouvement différentiel au niveau du sol,mais en général par un excentrement des masses de la construction ou dubarycentre de ses raideurs qui génère un couple de torsion. Nous verrons plus loincomment les masses et les raideurs conditionnent la cinématique d’une structure.L’élément ou la structure soumis à un couple de torsion ne subit pas des niveaux decontraintes homogènes. Plus le « bras de levier » du couple de torsion est important,plus les contraintes sont élevées à proximité du centre de torsion et plus lesdéformations sont importantes à l’autre extrémité.Un excentrement élevé du centre de gravité par rapport au barycentre des raideurspeut, pour une action « modérée », générer localement des contraintes ou desdéformations trop élevées au regard de la résistance des matériaux de construction.C’est un phénomène qu’il faudra impérativement éviter.3.2.3. Paramètres de la rigidité/flexibilité des systèmessoumis à une force latéraleVis à vis des mouvements du sol, les structures se comportent comme des oscillateursdont les modes propres d’oscillation (voir plus loin) dépendent notamment de la raideur(ou rigidité) des éléments de la structure.La raideur des différents éléments de la structure est un des paramètres fondamentauxdu comportement dynamique des structures qui doit être pris en considération par leprojet architectural en amont des calculs de vérification.La déformation des éléments est proportionnelle à la force exercée. Lecoefficient de proportionnalité est la raideur (k).F = k.X ⇔ k = F/Xavec F [N] Force, X [m] déplacement, k [N/m] raideur.Quels sont les paramètres de la rigidité ?La raideur des éléments constructifs est fonction de quatre paramètres sur lesquels leconcepteur de la structure peut agir.(illustrations de ce paragraphe : Gérald Hivin pour les GAIA)• La nature des liaisons (articulations, encastrement...) conditionne la raideurElle est représentée par un coefficient de symbole « n »Eléments de conception parasismique à l’usage des techniciens du bâtimentPatricia BALANDIER pour DDE Martinique – SECQUIP – Juillet 2001 - page 18